(57)【要約】【課題】小型携帯機器においては、スピーカも小型にならざるを得ない、従ってコーン紙の直径もコーン紙の振幅も携帯機器のサイズに制限される。しかし、携帯機器のスピーカより鳴らす音は大音量でひずみが無い音を要求される。【解決手段】大音量になり、スピーカのコーン紙がコーン紙のリミッタに当たると音は歪む。そこで、スピーカのコーン紙がリミッタに当たる直前を電流または電圧により検出し、そこで全ての周波数にわたって音量を減衰させるのではなく、コーン紙をリミッタに当たる直前まで振らせる事に関与している周波数の電流のみを減衰させる事により、音量を大きく落とすことなく、音を歪ませない事が可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーン紙の振幅が限られた小型のスピーカをもつスピーカユニットにおいて、該スピーカに印加される電圧のスペクトルまたは該スピーカのボイスコイルに流れる電流のスペクトルを検出するスペクトル検出器と、各々の周波数毎に閾値が定められた比較器と、該比較器の閾値を超えた周波数のみを減衰させるノッチフィルタとにより構成されるスピーカユニット。
【請求項２】
コーン紙の振幅が限られた小型のスピーカを持つスピーカユニットにおいて、該スピーカのボイスコイルに流れる電流を検知する電流計と、コーン紙の振幅が機構上の限界に達した時の過電流を検知する過電流検出器とを具備した請求項１のスピーカユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に携帯小型機器に搭載している小型スピーカの分野であり、コーン紙の振幅も、その周波数特性にも制限のある中で歪のない音を再生する手法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯機器において、オ−ディオ・ビジュアルは必須のものとなった。従って、高解像の液晶表示や周波数帯域の広いＨｉ−ＦＩスピーカも当然必要となる。
携帯機器において、スピーカは通話をするためのものであった。しかし、携帯機器が単に通話をするものから文書伝達、映像撮影、映像伝達、アミューズメント機器、ＰＤＡと進化する中で、特に表示装置やスピーカはその性能の向上を必要とした。
【０００３】
携帯機器のスピーカは小型ゆえに、特に低域の周波数特性は悪い。また低域の周波数はコーン紙の振幅を多くとるため、スピーカの振幅リミッタに当たる可能性も高い。そこで今までの発明は、例えば特開２００２−２１８０４５にあるように、音声信号にリミッタを設け過大な振幅の信号をスピーカに入力させない工夫が取られていた。しかし、音声信号をリミッタで制限すると音声は歪、なお不自然かつ不快な音となる。
【０００４】
この改善策として、音の周波数領域に着目して、過大な振幅になる周波数のみをノッチフィルタにより減衰させた。
【特許文献１】特開２００２−２１８０４５号公報
【非特許文献１】喜安善一著  「回路論」  朝倉書店出版
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
小型携帯機器において、スピーカの形状は特にその携帯機器の大きさで制限される。従って、コーン紙の直径やコーン紙の振幅、さらにはボイスコイルに流す電流の大きさが制限される。これらはスピーカ特性の中でも特に周波数特性と音量に影響を及ぼす。ここで特に解決すべき課題はこれらのスピーカはコーン紙の振幅が極めて小さく制限されているので、大音量時にコーン紙が前後に動く時、直ぐにリミッタに当たってしまう。このように大音量時コーン紙が前後に振動しリミッタに当たってしまうと、音は大変歪んでしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、コーン紙がリミッタに当たる直前にそれを検出し、コーン紙に流れる電流を減少させる。しかし、コ−ン紙に流れる電流を減少させてしまうと音が小さくなり非常に不自然になる。そこで、コーン紙がリミッタに当たる直前のコーン紙を最大振幅で振らせている周波数を検出し、その周波数のみを減衰させる事により、急に音量が小さくなるような違和感を無くすようにした。コーン紙がリミッタに当たる直前を検出する方法として、コーン紙がリミッタに当たった時の電流の増加を検出する方法と、あらかじめコーン紙がリミッタに当たる電流値ないしは電圧値を周波数毎に測定しておき、その値を閾値として閾値設定部に設定しておく方法がある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のスピーカユニットはコーン紙がリミッタに当たる直前にその振幅に関与している周波数のみを減衰させるので、音が急に変化したような違和感を与えずに、コーン紙がリミッタに当たって音が歪む事を避けられるという利点がある。また一般に高い周波数は振幅を大きく取らないため、高い周波数を減衰する事は少ない。従って、一部の周波数を減衰させても音としては明瞭な音となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
周波数毎にどれくらいの電流が流れたら、または電圧がかかったらコーン紙がリミッタに当たるかを予め測定しておき、閾値設定部にその値を設定し、周波数毎に常に電流または電圧を測定し、閾値を越える電流または電圧が生じた時にノッチフィルタによりその周波数成分のみ減衰させる方法が部品点数が少なくなり最適の方法である。
【実施例１】
【０００９】
音響信号はアンプ(６)により増幅され、ノッチフィルタ(５)をとおりボイスコイル(２)に流れスピーカ(１)を駆動する。ノッチフィルタ(５)はコーン紙がリミッタに当たる直前でなければ作動せず全ての帯域の周波数を通過させる。またボイスコイル(２)に印加される電圧は電圧計(３)により測定され、同ボイスコイル(２)流れる電流は電流計(４)により測定される。
【００１０】
音量が上がりコーン紙が大きく振れてリミッタに当たる直前を検出する方法が二つある。一つはコーン紙が大きく振れてリミッタに当たる直前ないし当たった時にはコーン紙の運動が電流の負荷とならないように動くため電流は急激に増加する。過電流検出装置(７)はこの状態を検出し、制御機(１１)にコーン紙がリミッタに当たる直前もしくは当たった事を知らせる。
【００１１】
もう一方の方法は、あらかじめコーン紙がリミッタに当たるような電流値を各周波数毎に計測しておき、またはリミッタに当たるような電圧値を各周波数毎に計測しておき、それらの値を閾値として閾値設定部(９)登録しておく。そこでボイスコイル（２）に流れる電流もしくは印加される電圧を電流計(４)または電圧計(３)により検出し、それらの波形をスペクトル検出器（８）により、フーリエ変換し比較器（１０）によりコーン紙がリミッタに当たる周波数成分が存在するかどうかを検出し、制御機（１１）に伝達する。
【００１２】
ここで、コーン紙がリミッタに当たる周波数成分が存在すれば、その周波数成分を減衰させるため、制御機（１１）はノッチフィルタ（５）に指示を出し、ノッチフィルタ（５）により音響信号のコーン紙がリミッタに当たるような周波数成分を減衰させる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
現在では産業上必要不可欠な携帯電話や携帯情報機器において、そのスピーカの音量が大きくて、さらには音質が高いスピーカを搭載させる方法として産業上の利用可能性は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明装置の１実施例のブロック図であって、コーン紙がリミッタに当たる直前を検出する方法は上記のどちらも具現化できるブロック図である。（実施例１）
【符号の説明】
【００１５】
１    スピーカ
２    ボイスコイル
３    電圧計
４    電流計
５    ノッチフィルタ
６    アンプ
７    過電流検出器
８    スペクトル検出器
９    閾値設定部
１０  比較器
１１  制御機
【図１】
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